不同光源对黑水虻生活史的影响及其对猪粪的转化

论文摘要

昆虫黑水虻幼虫能够以畜禽粪便作为食物,转化为自身物质如蛋白和脂肪等,并减轻畜禽粪便造成的越来越严重的环境污染问题,引起了世界范围广泛重视。国外研究表明,黑水虻成虫的交配需要太阳光的刺激,因此在阴天和冬季光照时间短的时候,交配产卵率低,只能勉强维持传代,不能适应畜禽粪便大规模处理的需要,而目前人工光照刺激黑水虻成虫交配产卵国内外还未取得成功。本研究用太阳光和两种人工光源（碘钨灯、稀土灯）对黑水虻成虫进行照射,研究其对黑水虻交配、产卵情况的影响。证明在阳光下其交配主要集中在上午,而且当光强度达到140μmol m-2s-1以上,成虫交配非常活跃并产卵;在稀土灯光照条件下,不能成功交配、产卵。但在碘钨灯照射下黑水虻能成功交配、产卵,日交配量能达到40对左右,产卵高峰期的卵量相当于太阳光下的61%,孵化期、幼虫期和蛹期生活周期与太阳光照没有显著性差异（p＜0.05）。碘钨灯代替太阳光照射,三代之间的孵化期、幼虫期和蛹期相比无显著性差异（p＜0.05）。这使得在冬季或阴雨天等阳光不充丰足的条件下解决黑水虻人工饲养中的交配产卵问题提供了一个可行的方法。本研究将10d虫龄的黑水虻幼虫（约3龄左右）接入到10kg新鲜猪粪中,以幼虫取食利用粪便腐败物质的生物特性,将猪粪中的物质能量充分转化成虫体蛋白质、脂肪加以回收,仅剩余疏松残渣。在转化过程中猪粪的总重从9.45 kg减少至5.98 kg,减少了36.72%;猪粪的含水量也发生了变化,从67%减少为63%;猪粪总氮减少了31.58%,并生产出含高蛋白和脂肪的蛹,而且水虻对猪粪进行转化的同时还可以对其起到去臭的效果。同时本研究还对猪粪转化后生产的黑水虻蛹中营养成分进行了初步分析,结果表明这种昆虫含有较高的粗蛋白和粗脂肪,分别达到45%和36%。然后采用气相色谱—质谱（GC/MS）对其脂肪酸成分进行分析,发现其虫体中脂肪酸组成非常丰富,饱和脂肪酸以月桂酸和棕榈酸为主,分别达到35.64%和14.84%,其它的饱和脂肪酸还包括硬脂酸、癸酸和十五碳酸。不饱和脂肪酸以油酸为主为23.62%,还包括其它的一些不饱和脂肪酸如:十四碳和十九碳单烯酸等。饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸之比约为1.4:1。这为建立猪粪转化体系和开发黑水虻虫体中的营养成分提供了参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 畜禽粪便的污染现状
• 1.2.1 对水体的影响
• 1.2.2 对农田及作物的影响
• 1.2.3 对空气质量的影响
• 1.3 当前畜禽废弃物资源化处理的技术现状
• 1.3.1 饲料化技术
• 1.3.1.1 直接使用法
• 1.3.1.2 干燥法
• 1.3.1.3 分解法
• 1.3.2 肥料化技术
• 1.3.3 能源化技术
• 1.4 黑水虻人工饲养及其应用的研究进展
• 1.4.1 黑水虻人工饲料饲养
• 1.4.2 影响黑水虻成虫交配和产卵的因素研究
• 1.4.3 黑水虻应用的研究
• 1.4.3.1 减少粪便积累和污染
• 1.4.3.2 控制粪便中的有害微生物
• 1.4.3.3 控制粪便中家蝇孳生
• 1.4.3.4 用于动物饲料添加剂
• 1.4.4 黑水虻转化粪便的应用前景及存在的问题
• 1.5 昆虫蛋白饲料的开发与应用
• 1.5.1 昆虫的营养价值
• 1.5.2 昆虫源蛋白饲料的开发
• 1.5.2.1 黄粉虫
• 1.5.2.2 蝇蛆
• 1.5.2.3 蚯蚓
• 1.5.3 昆虫蛋白饲料在畜禽养殖上的应用
• 1.5.4 昆虫蛋白饲料的发展前景
• 1.6 本课题的研究内容及意义
• 第二章 不同光源对黑水虻交配、产卵以及生活史的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料和方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验器材
• 2.2.3 光照对交配的影响
• 2.2.4 光照对产卵的影响
• 2.2.5 光照对生活史的影响
• 2.2.5.1 人工饲料的配制
• 2.2.5.2 虫卵的孵化
• 2.2.5.3 幼虫的饲养
• 2.2.5.4 蛹的收集与羽化
• 2.2.6 光照对传代的影响
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 不同光源对黑水虻交配的影响
• 2.3.2 在不同光源下虫卵的收集情况
• 2.3.3 不同光源下黑水虻的生活史
• 2.3.4 碘钨灯对黑水虻传代的影响
• 2.4 讨论
• 第三章 猪粪转化及黑水虻蛹中营养物质的分析
• 3.1 前言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 实验材料和试剂
• 3.2.2 实验器材
• 3.2.3 猪粪转化的工艺流程
• 3.2.4 转接幼虫虫龄的选择
• 3.2.5 猪粪堆料厚度的选择
• 3.2.6 猪粪的转化
• 3.2.7 黑水虻蛹中营养成分的测定
• 3.2.7.1 样品的制备
• 3.2.7.2 粗蛋白和粗脂肪的测定
• 3.2.7.3 脂肪酸组成分析
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 适合转接虫龄
• 3.3.2 优化堆料厚度
• 3.3.3 猪粪的转化
• 3.3.4 黑水虻蛹中粗蛋白与粗脂肪含量
• 3.3.5 黑水虻脂肪酸组成分析
• 3.3.6 几种昆虫脂肪酸组成的比较
• 3.4 讨论
• 参考文献
• 研究生期间申请的专利和发表的论文
• 致谢